Korallenriffe

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Korallenriffe

Vom Weltraum aus wirken Korallenriffe wie winzige türkisfarbene Tupfer in einem ansonsten leeren Ozean. Erst beim Tauchgang, aus unmittelbarer Nähe, lässt sich die Komplexität und Vielfalt dieser Orte erfassen, deren Schönheit und Farbenpracht jedes andere Ökosystem auf dem Festland in den Schatten stellt. Tauchen Sie mit Planet Wissen ein in die bunte Welt der Korallenriffe.

Tier, Pflanze oder Stein?

Bunte Korallen bilden ein Riff im tiefblauen Meer vor Phuket, Thailand. Verschiedene Fische umschwärmen das Riff.

Bringen Farbe ins Meer: Korallen

Schon lange bevor Menschen auf der Erde lebten, siedelten sich kleine Korallenpolypen vor allem in der Nähe tropischer Küsten an. Die Polypen sind kleine Tiere und die Erbauer der Korallen. In Jahrtausenden schufen sie durch ständige Kalkablagerungen Riffe von gigantischem Ausmaß. Nur ein Prozent des maritimen Lebensraums dieser Erde besteht aus Korallenriffen. Die Artenvielfalt ist dort jedoch am größten. Allein 700 verschiedene Korallenarten haben Forscher bislang entdeckt.

Lange Zeit herrschte Unklarheit darüber, zu welcher Gattung von Lebewesen die Korallen zählen. Viele dachten, es seien Pflanzen, da sie sich nicht fortbewegen. Als der französische Naturforscher Jean André Peyssonel im Jahr 1723 behauptete, dass Korallen Tiere seien, glaubte ihm niemand. Die Vorstellung, dass diese arm-, bein- und gesichtslosen Lebewesen Tiere sein könnten, war für seine Zeitgenossen unvorstellbar. Heute ist klar, dass Korallen zu der Gruppe der sogenannten Nesseltiere gehören, zu denen auch Quallen und Seeanemonen gezählt werden. Der wissenschaftliche Name Coelenterata leitet sich aus dem griechischen Worten koilos (Höhle) und enteron (Darm) ab. Der Körper ist länglich und hohl, an einer Seite ist der Schlund für die Nahrungsaufnahme, durch den das Tier gleichzeitig Abfallstoffe ausscheidet. Um ihn herum befindet sich ein Ring aus Tentakeln, mit denen die Korallen nachts ihre Nahrung fangen. Fast der ganze Körper dient der Verdauung.

Gemeinsam überleben

Die Grafik zeigt einen Querschnitt durch einen Korallenpolyp. Die nach oben gerichtete Öffnung, das Schlundrohr, ist umgeben von mehreren Tentakeln. Der Polyp sitzt zur Hälfte in seinem Kalkkelch. Seine Haut besteht aus drei Zellschichten. In der untersten sind die Zooxanthellen angesiedelt.

Grafik eines Korallenpolypen

Die meisten Korallen brauchen zum Überleben sogenannte Zooxanthellen. Das sind Algen, die sich in der Außenhaut des Polypen ansiedeln. Alge und Polyp leben in einer Symbiose, also in einer biologischen Zweckgemeinschaft, die beiden Seiten Vorteile bringt. Die Zooxanthellen sind einfache, einzellige Lebensformen, die in einem direkten Stoffwechsel mit dem Polypen stehen. Mit Wasser und dem Kohlendioxid, das der Polyp ausscheidet, betreiben sie Photosynthese. Dabei nutzen sie die Energie der Sonnenstrahlen für einen chemischen Prozess, bei dem Sauerstoff und Glukose entstehen. Der Polyp braucht diese Stoffe zum Überleben. Im Austausch erhalten die Zooxanthellen vom Polypen lebenswichtige Nährstoffe. Auf einer Außenfläche von einem Quadratzentimeter siedeln sich zirka eine Million dieser Algenzellen an. Sie sind es auch, die den Korallen ihre Farbe geben und deren Form bestimmen.

Da die Algen das Sonnenlicht für ihren Stoffwechsel brauchen, wächst die Koralle Richtung Sonne. Wenn eine im Riff unten gelegene Koralle in den Schatten einer weiter oben gelegenen kommt, verzweigt sie sich und wächst, wie die Äste eines Baums, Richtung Licht. So kann es geschehen, dass genetisch identische Polypen gänzlich unterschiedlich aussehende Korallen bilden. Die Vielfalt der Anpassungsmöglichkeiten hat einen starken Einfluss auf ihr Aussehen.

Wie "bauen" die Korallen ein Riff?

Die Grundbausteine für sein Kalkskelett findet der Polyp im Meerwasser. Es sind Kalzium-Ionen und Kohlendioxid. Diese beiden Stoffe werden in den skelettaufbauenden Zellen des Polypen in Kalzium-Karbonat verwandelt. Je mehr Kohlendioxid die Zooxanthellen dem Stoffkreislauf der Koralle entnehmen, desto größer ist die Produktion von Kalzium-Karbonat. Auch hier zeigt sich, wie gut die Symbiose zwischen Alge und Polyp funktioniert. Die Alge nutzt das Kohlendioxid, um durch die Photosynthese Nährstoffe für sich und den Polypen zu produzieren. Dabei hilft sie ihm gleichzeitig, sein Skelett auszubauen, das ihn und die Alge vor gefährlichen Umwelteinflüssen schützt.

Ein Taucher schwimmt auf eine Koralle zu. Die Koralle ist rund und hat einen Durchmesser von zirka einem halben Meter.

Die "Hirnkoralle" zeigt, dass es im Riff auch rund zugehen kann

Bislang besteht noch keine letztendliche Gewissheit darüber, wie der Polyp aus dem Kalziumkarbonat sein Kalkskelett baut. Ein Erklärungsansatz besagt, dass der Polyp Kalzium-Ionen über seine Körperzellen bis an die Grenze des schon bestehenden Kalkskelettes transportiert und auf diesem weiter aufbaut. Nach einer anderen Theorie scheidet der Polyp das Kalzium-Karbonat über die Haut aus. Wenn er in der Nacht sein Kalkskelett verlässt, um vom Rand des Kalkkelches aus Nahrung zu jagen, sammelt sich nach dieser Theorie der ausgeschiedene Kalk unter ihm und verfestigt sich.

Ein Riff besteht jedoch nicht nur aus den Kalk-Skeletten abgestorbener Korallen. Auch Rotalgen und Moostierchen sind in der Lage, Kalk zu produzieren. Durch ihre Absonderungen werden die Kalkbehausungen abgestorbener Korallen und lose Sedimentpartikel verkittet.

Eine Kolonie entsteht

Auf dem Bild ist in Nahaufnahme eine laichende Koralle zu sehen, die aus einer Öffnung in ihrer Mitte eine milchige Flüssigkeit ausstößt.

Laichende Koralle

Korallen können sich auf geschlechtliche und ungeschlechtliche Weise fortpflanzen. Zwitter-Korallen übernehmen sowohl den männlichen als auch den weiblichen Part und nutzen die geschlechtliche Fortpflanzung. Einmal im Jahr stoßen sie Ei und Samenzellen gleichzeitig aus. Für Taucher ist dies ein besonders spektakuläres Ereignis, denn nach der Befruchtung bilden sich Larven, die als ein großer rosafarbener Teppich auf der Wasseroberfläche schwimmen. Auf diese Art bewegen sie sich von ihrer Heimatkolonie fort. Nach einigen Tagen endet die Reise. Die Larven setzen sich auf dem Meeresboden ab.

Je nach Beschaffenheit des Untergrundes und den vor Ort herrschenden Umwelteinflüssen können sie sich ansiedeln und eine neue Kolonie gründen. Der Zufall entscheidet darüber, ob eine Larve an einen Platz getrieben wird, wo sie vor zu starkem Wellengang und Fressfeinden geschützt ist und überleben kann. Die Zooxanthellen sind bei der geschlechtlichen Fortpflanzung nicht angeboren. Sie müssen das Jungtier erst "befallen" und sich in seiner Außenhaut einnisten. Es kommt aber auch vor, dass Jungtiere in den sogenannten Skelettkelch bereits abgestorbener Korallen einziehen und diese weiter ausbauen.

Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung (Knospung) teilt sich der Polyp und bildet durch weitere Teilungen eine Kolonie, die geografisch an den Ort der Ursprungskolonie gebunden ist.

Mit den Korallen stirbt das Leben am Riff

Das symbiotische Zusammenspiel von Algen und Polypen hat über lange Zeit den Lebensraum tausender Fisch- und Pflanzenarten gesichert. Das Ökosystem Riff hat Wege gefunden, natürliche Katastrophen wie Sturmfluten oder übermäßige Süßwasser-Zufuhr durch Wolkenbruch zu überleben. Wissenschaftler warnen jedoch, dass die Grenzen der Belastbarkeit bald erreicht sind. Die größte Gefahr droht dem Riff und seinen Bewohnern von der globalen Erwärmung der Meere. Steigt die Temperatur über 30 Grad Celsius, stoßen die Polypen die Zooxanthellen innerhalb weniger Stunden ab. Zurück bleibt das weiße Skelett der Koralle. In den letzten Jahren konnte diese Störung häufig beobachtet werden. Kühlt sich das Wasser nicht innerhalb weniger Wochen ab, bleibt die Koralle weiß und stirbt langsam ab.

Auch der starke Einsatz von Düngemitteln droht das Gleichgewicht des Ökosystems zu kippen. Stickstoffe und Phosphate führen zu einem übermäßigen Wachstum von Algen, die das Wasser im Riff trüben und die Zooxanthellen dadurch vom Sonnenlicht abschneiden oder ihnen ihren Platz am Polypen streitig machen. Die Wechselbeziehungen zwischen den riffbauenden Korallen und den anderen Lebewesen sind so vielfältig und kompliziert, dass sie bis heute nicht gänzlich erforscht werden konnten. Als sicher gilt, dass die Korallen der wichtigste Stützpfeiler des Ökosystems sind. In den von ihnen geschaffenen Riffen wachsen junge Fische heran. Aber auch kleinere Lebewesen wie Krebse finden Schutz in den Höhlen und Spalten des Korallenriffs. Wie ein Schutzwall umschließt das Riff das Ökosystem und bietet den verschiedensten Lebewesen Räume zum Leben. Mit dem Absterben der Korallen wird eine Kettenreaktion ausgelöst, bei der über kurz oder lang auch die anderen Lebewesen im Riff sterben, beziehungsweise die Artenvielfalt deutlich eingeschränkt wird.

Autor/in: Götz Bolten

Stand: 26.06.2012, 13:00

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